Abstract

It is known that the ultrafine-grained (UFG) structure in alloys is thermally unstable. An important task for the modern aviation engineering is to preserve the UFG structure in parts for responsible purposes after their production in order to maintain the high level of their mechanical properties. In particular, the solution to this task necessitates the reduction of the temperature of solid-phase bonding while ensuring the necessary quality of the permanent joint. It is known that along with the average grain size, the oxide surface layer can also significantly affect the solid-phase weldability of titanium alloys at low temperatures, but the latter has been extremely poorly studied. In this regard, the influence of an oxide film is considered for domestic two-phase titanium alloys VT6 (Ti-Al-V system) and VT8 (Ti-Al-Mo system), which differ in the main alloying element for the stabilization of the β-phase. As a result of the experiments, the absence of an oxide layer in the zone of solid-phase connection of the ultrafine-grained (UFG) VT6 alloy after welding in vacuum at a reduced temperature of 600°C was metallographically revealed. This has a positive effect on the quality of welded samples according to the conducted mechanical tests. A continuous oxide layer was found in the solid-phase joint zone after welding at a temperature of 600°C for the UFG alloy VT8. The experimental results indicate that the UFG titanium alloy VT6, doped with relatively “mobile” vanadium, has the potential to reduce the lower temperature of solid-phase welding in vacuum by 50°C in comparison with the titanium alloy VT8.

Highlights

  • Известно, что ультрамелкозернистая (УМЗ) структура в титановых сплавах является термически нестабильной

  • The influence of an oxide film is considered for domestic two-phase titanium alloys VT6 (Ti-Al-V system) and VT8 (Ti-Al-Mo system), which differ in the main alloying element for the stabilization of the β-phase

  • A continuous oxide layer was found in the solid-phase joint zone after welding at a temperature of 600°C for the UFG alloy VT8

Read more

Summary

Введение

Оксидный поверхностный слой является сдерживающим препятствием для формирования прочного твердофазного соединения (ТФС) при диффузионной сварке металлов и сплавов [1,2,3,4]. В этой связи решение актуального для авиационного машиностроения вопроса о возможности снижения температуры сварки в твердом состоянии, в частности титановых сплавов, невозможно без детального рассмотрения поведения при нагреве в вакууме оксидного слоя на поверхности соединяемых образцов. Известно [5 – 7], что температуру сварки в твердом состоянии можно существенно понизить за счет уменьшения среднего размера зерен, используя эффект низкотемпературной сверхпластичности (СП). Однако влияние оксидного поверхностного слоя на твердофазную свариваемость и качество полученного неразъемного соединения остается до сих пор малоизученным, что сдерживает разработку перспективных технологий сварки давлением титановых сплавов. Целью работы является выявление роли основного легирующего элемента, стабилизирующего β-фазу в титановых сплавах на возможность снижения температуры твердофазной сварки

Материал и методика исследования
Результаты и обсуждение
Заключение
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call